CN107454928B - 一种电液伺服增力缸 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电液伺服增力缸，包括电液伺服增力缸本体，所述电液伺服增力缸本体的增压油路依次设有推力油腔和第二增压油腔，还包括泄压阀，所述泄压阀和所述第二增压油腔连通。本发明的增压油路通过串设的增压装置对油液分阶段增压，泄压阀连通低压油腔和高压油腔，工作时泄压快，同时借助回流油液的推力，推动低压油腔的活塞回程，使其回程时间快，效率高；限位开关配置用以监测快进活塞杆和增压活塞杆的位置，对其进行保护，同时提前加减速，故得以缩短运转周期时间；补油杯的设置及时补充损耗的油液，油杯内油液体积和品质容易观察，提醒操作者及时补充或更换油液，避免机器因缺油或油品问题引起的性能下降、异常发热等故障发生。

Description

一种电液伺服增力缸
技术领域
本发明涉及增力缸领域，具体涉及一种电液伺服增力缸。
背景技术
随着科技的发展，人们在生产过程中对增压设备的使用也越来越普遍。
目前，市面上的气液增力缸，主要通过气对油液的挤压实现增压，上述气液增力缸存在以下不足：
1、其回程时要停顿，回程时间慢，工作效率低；
2、增压活塞杆全部返程后，油液压力方可降至初始压力，降压时间长；
3、其油液使用时会有损耗，产生空气，随着时间延长，其增压性能逐渐降低；
4、工作时增压腔内部压力大，泄压困难；
5、大吨位气液增力缸耗气量严重，污染空气，不利于大气环境保护。
以上不足，值得改善。
发明内容
为了改善以上不足，本发明提供一种电液伺服增力缸，其回程时间快，降压快，性能不受油液损耗影响，与气液增力缸相比其噪音小，不会污染空气，环保节能，取材方便。
本发明通过以下技术措施实现：一种电液伺服增力缸，包括电液伺服增力缸本体，所述电液伺服增力缸本体的增压油路依次设有推力油腔和第二增压油腔，还包括泄压阀，所述泄压阀和所述第二增压油腔连通。
进一步的，所述电液伺服增力缸本体还包括快进伺服电机、轴承座、联轴器、快进丝杆、滚珠丝杆副、快进活塞杆、快进前端盖及快进活塞；所述快进伺服电机设于所述轴承座上，并通过所述联轴器连接所述快进丝杆；所述快进丝杆连接所述滚珠丝杆副；所述滚珠丝杆副和所述快进活塞杆固定连接；所述快进活塞杆用于带动所述快进活塞；所述快进前端盖连接所述轴承座的另一端。
进一步的，所述电液伺服增力缸本体还包括增力伺服电机、减速机、联轴器、增压支撑活套、滚珠丝杆副、增压丝杆、增压活塞杆及增力活塞杆；所述增力伺服电机连接所述减速机；所述减速机设于所述增压支撑活套上，并通过所述联轴器连接所述增压丝杆；所述增压丝杆连接所述滚珠丝杆副；所述滚珠丝杆副和所述增压活塞杆固定连接；所述增压活塞杆和所述增力活塞杆固定连接。
进一步的，所述泄压阀包括支撑件、动力装置、杠杆装置及阀门，所述动力装置通过所述杠杆装置施加推力，所述杠杆装置为省力装置，所述杠杆装置的支点设在所述支撑件上，所述阀门包括阀体和阀球，所述阀体连接所述支撑件，所述阀体内部包括连接腔、弹簧装置及推杆装置，所述连接腔包括进油孔和出油孔，所述弹簧装置的一端由所述阀体固定支撑，所述弹簧装置的另一端与所述阀球接触，所述推杆装置的一端为所述杠杆装置的施力端，所述推杆装置的另一端穿过所述出油孔与所述阀球接触，所述阀球位于所述连接腔内，所述阀球在所述弹簧装置的压缩弹簧弹力和所述推杆装置的推力作用下打开或关闭所述出油孔。
进一步的，所述推力油腔还包括第一增压油出口，所述第二增压油腔还包括第一增压油入口和第二增压油出口，所述第一增压油出口和所述第一增压油入口通过第一增压油路连通，所述第一增压油入口在所述第二增压油腔用于增压时关闭，所述泄压阀包括进油口和出油口，所述进油口和所述第二增压油腔连通，所述出油口和所述推力油腔连通。
进一步的，所述出油口和所述第一增压油路连通。
进一步的，所述电液伺服增力缸本体还包括限位开关，所述限位开关分别用于对所述电液伺服增力缸本体的快进活塞杆和增压活塞杆进行限位。
进一步的，还包括补油杯，所述补油杯通过单向阀连通所述推力油腔。
进一步的，所述补油杯的底部高于所述推力油腔的顶部。
进一步的，上述第二增压油腔还连接有压力传感器。
其有益效果在于，本发明的增压油路通过串设的增压装置对油液分阶段增压，泄压阀连通低压油腔和高压油腔，工作时泄压快，同时借助回流油液的推力，推动低压油腔的活塞回程，使其回程时间快，效率高，运行期间无废气排放，节能环保；限位开关配置用以监测快进活塞杆和增压活塞杆的位置，对其进行保护，同时提前加减速，故得以缩短运转周期时间；补油杯的设置可以及时补充损耗的油液，空气通过补油杯自动排气，油杯内油液体积和品质容易观察，可提醒操作者及时补充或更换油液，避免机器因缺油或油品问题引起的性能下降、异常发热等故障发生。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明实施例结构示意图；
图2是电液伺服增力缸本体结构示意图；
图3是本发明实施例泄压阀结构示意图。
1-快进伺服电机、2-联轴器、3-滚珠丝杆副、4-返回油腔、5-快进活塞、6-推力油腔、7-压力表、8-返程油腔、9-加力推杆、10-增力油腔、11-增力活塞杆、12-滚珠丝杆副、13-联轴器、14-减速机、15-增力伺服电机、16-轴承座、17-快进活塞杆、18-快进丝杆、19-快进前端盖、20-油路连接装置、21-工作活塞杆、22-增压支撑活套、23-增压活塞杆、24-增压丝杆、25-限位开关、30-泄压阀、310-壳体、311-电磁线圈、312-阀芯、313-杠杆、314-轴销、315-推轴、316-推头、317-泄压腔、32-阀球、33-连接腔、闭合装置、341-壳体、342-弹簧、343-推头、36-回油管、40-补油杯、41-单向阀、84-回油管。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，电液伺服增力缸包括快进增压装置、增力增压装置、油路连接装置及压力输出装置；如图2所示，为电液伺服增力缸本体，本发明对电液伺服增力缸本体的快进增压装置、增力增压装置及油路连接装置进行了改进，详述如下。
快进增压装置中，快进伺服电机1通过连接件安装在轴承座16的上部，轴承座16内部，其转轴通过联轴器2连接快进丝杆18；快进丝杆18和滚珠丝杆副3连接，滚珠丝杆副3可沿着快进丝杆18上的外螺纹随着快进伺服电机1的正反转动实现上下运动；滚珠丝杆副3和快进活塞杆17固定连接，滚珠丝杆副3带动快进活塞杆17上下运动进而带动快进活塞5运动，快进活塞杆17的顶部设有限位件，轴承座16外周表面设有限位开关25，配置用于监测快进活塞杆17运动位置，触发启停信号，对快进活塞杆17进行保护，同时对其提前加减速，缩短往返程时间。轴承座16的下部通过快进前端盖19连接快进增压缸的上部，在快进增压缸内部，快进活塞5设置在推力油腔6内，用于挤压油液，进行第一阶段增压；在快进增压缸的上部，推力油腔6通过单向阀41连通补油杯40，补油杯40内的油液可流向推力油腔6，空气通过补油杯40自动排气；作为优选，补油杯40内油液底部高于推力油腔6的顶部。
增力增压装置中，由于快进活塞5将油液推向增力油腔5，使快进活塞5下移接触到工件，由压力表7连接的数字压力传感器触发信号，增力伺服电机15工作，增力伺服电机15连接减速机14，减速机14连接联轴器13，联轴器13连接增压丝杆24，增压丝杆24伸入增压支撑活套22内连接滚珠丝杆副12，滚珠丝杆副12连接增压活塞杆23，增压活塞杆23连接增力活塞杆11，增力活塞杆11可随着增力伺服电机15的转动实现上下运动，减速机14对增力伺服电机15减速提升其增压效果，压力表7连接的数字压力传感器监测增力油腔10的油压触发启停信号，增压活塞杆23的顶部设有限位件，增压支撑活套22外周表面设有限位开关25，配置用于监测增压活塞杆23运动位置，触发启停信号，对增压活塞杆23进行保护，同时对其提前加减速，缩短往返程时间。
在快进增压缸的下部和增压支撑活套22的下部分别密封连接在油路连接装置20的上部，油路连接装置20内部增压油路设有增力油腔10，并对增力油腔10的增压油路进行延长，增力油腔10的顶部为增力活塞杆11出杆口，增力油腔10靠近顶部的侧部连通推力油腔6的底部，增力活塞杆11工作时伸入增力油腔10，关闭侧部连通的推力油腔6内的增压油入口，对增力油腔10内的油液继续增压。增力油腔10靠近下部处连接有泄压阀30。
如图3所示，泄压阀30包括打开装置和闭合装置，打开装置中，在壳体310内部，固定设置有电磁阀，通电时，电磁线圈311通过改变磁场实现阀芯312的伸缩，阀芯312的头部连接杠杆313的一端，轴销314可转动连接杠杆313并作为其支点，杠杆313的另一端通过球珠推动推轴315和推头316，推头316位于连接件内，连接件内设有泄压腔317，推头316穿过泄压腔317后可从连接件内伸出。闭合装置和连接件连接，其连接处设有连接腔33，推头316头部可伸入连接腔33，闭合装置的壳体341内部设有弹簧342和推头343，推头343的头部在弹簧342作用下伸入连接腔33，阀球32位于连接腔33内，推头316和推头343可来回推动阀球32，阀球32可密封推头316的伸出口；推头316和推头343的形状优选头部圆柱形，中部锥形，底部圆柱形；优选推头316和推头343同中心轴线设置。连接腔33和增力油腔10连通，其在连接腔33侧的连通部位优选靠近推头343侧；连接腔33通过回油管36连通推力油腔6的底部，优选连通推力油腔6和增力油腔10之间连通的油路。增力伺服电机15正转，滚珠丝杆副12推动增力活塞杆11向前运动，泄压时，电磁阀启动，杠杆313推动推轴315和推头316，推头推开密封连接腔33内的阀球32，增力油腔10的高压油液进入泄压腔317，油液经泄压腔317缓冲后通过回油管36直接回流推力油腔6；同时快进伺服电机1与增力伺服电机15反转，滚珠丝杆副3、12分别拉动活塞5及增力活塞杆11返回到原位。
油路连接装置20的下部连接压力输出装置，压力表7用于显示增力油腔10内的油压，压力装置内部，工作活塞杆21隔开增力油腔10和返程油腔8，返程油腔8的底部通过回油管84连通返回油腔4。泄压阀30快速泄压后，也缩短了工作活塞杆21的返程时间。
本发明电液伺服增力缸的预压压力通过智能化控制选择所需压力，增压压力同样通过智能化控制选择增压压力，增力伺服电机通过减速机传动实现超高压增压，因增力油腔压力高，用常规的泄压阀无法打开阀球，本电液伺服增力缸专门设计了一个利用杠杆原理的泄压阀，其把推力放大，这样就能顺利推动阀球，快速泄压提高油液返程速度。
总之，以上所述仅为本发明技术方案的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电液伺服增力缸，包括电液伺服增力缸本体，所述电液伺服增力缸本体的增压油路依次设有推力油腔和第二增压油腔，其特征在于，还包括泄压阀，所述泄压阀和所述第二增压油腔连通；
泄压阀包括杠杆装置、阀门以及对杠杆装置施加推力的动力装置，阀门包括阀球以及具有连接腔、弹簧装置及推杆装置的阀体，阀球位于所述连接腔内，连接腔一端为进油孔另一端为出油孔，弹簧装置位于进油孔侧并端部与球阀接触，推杆装置位于出油孔侧并端部与球阀接触；通过弹簧装置推动阀球，使阀球移动而堵住出油孔以关闭油路；或通过推杆装置的移动而推动阀球，使阀球与出油孔分离以打开油路泄压。
2.根据权利要求1所述的一种电液伺服增力缸，其特征在于，所述电液伺服增力缸本体还包括快进伺服电机、轴承座、联轴器、快进丝杆、滚珠丝杆副、快进活塞杆、快进前端盖及快进活塞；所述快进伺服电机设于所述轴承座上，并通过所述联轴器连接所述快进丝杆；所述快进丝杆连接所述滚珠丝杆副；所述滚珠丝杆副和所述快进活塞杆固定连接；所述快进活塞杆用于带动所述快进活塞；所述快进前端盖连接所述轴承座的另一端。
3.根据权利要求1所述的一种电液伺服增力缸，其特征在于，所述电液伺服增力缸本体还包括增力伺服电机、减速机、联轴器、增压支撑活套、滚珠丝杆副、增压丝杆、增压活塞杆及增力活塞杆；所述增力伺服电机连接所述减速机；所述减速机设于所述增压支撑活套上，并通过所述联轴器连接所述增压丝杆；所述增压丝杆连接所述滚珠丝杆副；所述滚珠丝杆副和所述增压活塞杆固定连接；所述增压活塞杆和所述增力活塞杆固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种电液伺服增力缸，其特征在于，所述泄压阀包括支撑件，所述动力装置通过所述杠杆装置施加推力，所述杠杆装置为省力装置，所述杠杆装置的支点设在所述支撑件上，所述阀体连接所述支撑件，所述弹簧装置的一端由所述阀体固定支撑，所述推杆装置的另一端穿过所述出油孔与所述阀球接触。
5.根据权利要求1所述的一种电液伺服增力缸，其特征在于，所述推力油腔还包括第一增压油出口，所述第二增压油腔还包括第一增压油入口和第二增压油出口，所述第一增压油出口和所述第一增压油入口通过第一增压油路连通，所述第一增压油入口在所述第二增压油腔用于增压时关闭，所述泄压阀包括进油口和出油口，所述进油口和所述第二增压油腔连通，所述出油口和所述推力油腔连通。
6.根据权利要求5所述的一种电液伺服增力缸，其特征在于，所述出油口和所述第一增压油路连通。
7.根据权利要求1所述的一种电液伺服增力缸，其特征在于，所述电液伺服增力缸本体还包括限位开关，所述限位开关分别用于对所述电液伺服增力缸本体的快进活塞杆和增压活塞杆进行限位。
8.根据权利要求1所述的一种电液伺服增力缸，其特征在于，还包括补油杯，所述补油杯通过单向阀连通所述推力油腔。
9.根据权利要求8所述的一种电液伺服增力缸，其特征在于，所述补油杯的底部高于所述推力油腔的顶部。
10.根据权利要求1所述的一种电液伺服增力缸，其特征在于，上述第二增压油腔还连接有压力传感器。
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